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何祚庥院士:新型储能技术中我最看好光热发电

The following article is from 能见 Author 周夫荣


院士简介



中国科学院院士何祚庥是我国第一代粒子物理、理论物理学家。他是氢弹理论的开拓者之一,也是中国第一颗原子弹和氢弹的研制参与者之一。作为一名科学家,何祚庥既严谨求索,也快人快语,一直被业界视为敢做敢言的“科学斗士”。


近日,能源与环境领域互联网新媒体平台“能见”以《专访中科院院士何祚庥:新型储能中我最看好光热发电》为题发表了独家对话何祚庥院士的文章。他在采访时表示,我比较看好太阳能热发电储能,也就是光热发电。光热发电比常规的光伏发电在并网方面更具优势,光热发电的转换效率要远远高于光伏发电。
而且,通过白天将多余热量储存,晚间再用储存的热量释放发电可以实现连续供电,保证电流稳定,避免新能源难以解决的入网调峰问题。
此外,光热储能电站应用场景不仅限于电力场景,还可为工商业提供工业蒸汽、供暖等,有较大潜力。

但是,我国太阳能光热发电技术还处于起步阶段。目前的问题是一些介质的成本还很高,需要全行业一起通过做大规模降低成本。

一直以来,何祚庥院士非常关注太阳能光热发电行业。在2013年初春三月,何祚庥院士在与太阳能光热联盟理事长、中国科学院电工所王志峰研究员沟通时就强调:太阳能热发电的热一定要用起来!太阳热的品位有多种,可以适应不同的应用模式,在有些需要蒸汽的地方,利用剩余蒸汽发电也是可以考虑的;经济评价不仅仅是电价,应该与热综合考虑,不同品位的热价值是不同的。

2019年,何祚庥院士和王志峰研究员等年轻的太阳能科研人员们聊起了新能源的发展时表示,储能是大规模发展可再生能源发电技术的核心,如何长期储能是需要研究和解决的关键技术问题。目前光伏发电成本大幅度下降,这给太阳能热发电带来了很大挑战,应该考虑热的多品位使用。将夏天的热能大量储存起来,用于冬季供暖是一个重要方向,将具有极大的市场。(新闻详情:何祚庥院士谈新能源发展

2022年初,何院士在写给太阳能光热联盟和行业的新年寄语中表示:天然太阳能还没有好好利用。何必制造人工小太阳(指核聚变)。(新闻详情:何祚庥院士:好好利用太阳能)     

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采访全文转载如下:

专访中科院院士何祚庥:新型储能中我最看好光热发电

采访、文 / 周夫荣
“新能源配储能应该国家掏钱。”“投资储能即使短期赔本也应接受。”“煤炭的使用率可以降到零。”“比起发展问题,国家之间的割裂和对立才是更大的问题。”“技术不应该有国界……”

虽已95岁高龄,但在接受能见专访时,何祚庥这位颇受人们敬重的科学斗士依然直言不讳。

作为新中国成立以来我国的第一代理论物理学家,何祚庥是我国粒子物理学的重要研究者和开创者。
他也是“两弹一星”重大战略项目中,既参与原子弹研发,又参与氢弹研发的少数科学家之一。
在中国的战略武器研究需要白手起家时,他毅然从彼时的苏联回国,自力更生参加发展核武器工作。在中国科学院原子能研究所,他与同事攻克了理论上的难题,与邓稼先合作发表了论文研究成果。
时钟拨到1967年6月17日上午,我国新疆罗布泊戈壁上空一声轰鸣,向世界宣告中国氢弹自力更生研制成功。何祚庥也是这声巨响背后的默默贡献者。
“我不是一个纯粹的读书人。”书斋之外,何祚庥比较关注更为广泛的社会问题,包括能源问题。
对于人类社会共同面临的严峻气候挑战,何祚庥认为,我国有很好的发展方案。早在我国光伏产业尚处草莽时代之际,他便疾呼行业聚焦技术,立足全局占领技术制高点,警醒迟早要到来的平价上网的挑战。
二十大报告提出,我国要建设新型能源体系。在这个体系中,新能源的定位,储能问题的解决,能源的经济性,能源互联网的发展等等都将成为题中之义。
那么,发展的关键着力点是什么?在这个过程中,中国的新能源发展将出现哪些新机遇和新挑战?最为迫切需要解决的问题又是什么?
在能见的专访中,何祚庥一一回答了这些问题。
以下为专访实录:
能见:在我国实现双碳目标的道路上应该如何重点突破?哪些是比较关键的着力点?
何祚庥:中国的能源必须走向清洁化。要大力发展新能源,尤其是光伏。我国太阳能资源丰富地区的面积占国土面积的96%以上,每年地表接收的太阳能,大约相当于1.7万亿吨标准煤,是名副其实的第一大能源。
发展太阳能,目前有几个问题需要解决,其中最重要的就是储能,尤其是抽水蓄能。
中国的可再生能源有一个非常大的特点,水资源特别丰富,世界第一。截至2022年10月21日,“十四五”期间核准抽水蓄能电站35个项目,装机4500多万千瓦。而能开发的抽水蓄能电站前景依然非常广阔。如果能利用好其中一部分就不得了了。
我们可以用风能、太阳能抽水,用抽水蓄能电站发电。风能、太阳能发出来的电是直流电,用到抽水蓄能电站上发出交流电,把“垃圾电”转换成“优质电”,可直接应用于电网调峰。
能见:除了抽水蓄能,在新型储能技术中,您比较看好哪一种?其中还有哪些问题需要突破?
何祚庥:我比较看好太阳能热发电储能,也就是光热发电。
光热发电比常规的光伏发电在并网方面更具优势,光热发电的转换效率要远远高于光伏发电。
而且,通过白天将多余热量储存,晚间再用储存的热量释放发电可以实现连续供电,保证电流稳定,避免新能源难以解决的入网调峰问题。
此外,光热储能电站应用场景不仅限于电力场景,还可为工商业提供工业蒸汽、供暖等,有较大潜力。
但是,我国光热发电技术还处于起步阶段。目前的问题是一些介质的成本还很高,需要全行业一起通过做大规模降低成本。
另外,考虑到经济性,还可以发展重力储能。重力储能项目的初始建设投资较低,具备明显的成本优势。不仅如此,相比抽水蓄能,重力储能对选址没有特殊要求,可根据需求灵活布置。
能见:说到经济性,当风电、光伏发电等间歇性可再生能源占比在15%到25%之间时,就会对电网安全性和稳定性带来较大冲击。因此储能成为必要。但与此同时,储能的成本与商业模式依然存在问题。新能源配储能的“经济账”应该怎么算?
何祚庥:强制配备储能,对于开发企业来说确实会增加成本。这钱应该谁来掏呢?
大型抽水蓄能电站投资额一般比较大,但因它是利国利民的产业,因此应该国家掏钱,或通过国有企业投资,而不应强加于一般企业之上。
此外还需要注意一个问题:对于这种投资要有耐心,不能急功近利。在储能上的投资,即便短时间赔本也要接受,因为这对全局有利。我们要有全局的战略眼光。
能见:对于煤炭,原有产能经过一段时间下滑后全球似乎又走了“回头路”,有些国家甚至推迟了实现碳中和的目标时间。在这个阶段,煤炭产业应该如何过渡发展?
何祚庥:煤一定会排放二氧化碳,除非把二氧化碳收集起来,但收集之后如何存放也是一个难题。
从大趋势来看,煤炭的消耗一定要下降。不仅如此,从长期来看,煤炭的使用率可以降到零。最好的替代方案便是发展风能和太阳能,同时配上抽水蓄能。
在这个过程中有几个关键问题需要突破:一是太阳能、风能的成本要尽量降低,另一个是储能成本问题尽快解决。
能见:您如何看待全球的能源互联?另外,日前党的二十大报告提出加快规划建设新型能源体系。这个话题又有了哪些新的内涵?
何祚庥:从某种意义上来讲,全球能源互联网比“两弹一星”还重要,不仅是为中国解决能源问题,也是造福世界人民的事情。
技术没有阶级性,谁都可以用。
但是,目前美国把我们当作最大的假想敌。其最近有个安全报告明确写着“中国是我们最大的对手”,这是不对的。
全球各国各自为战,甚至分裂对立,这并无益处。各国应该一起来搞好全球能源互联,提高各国的能源利用效率。
的确,国家和国家之间,利益纠葛很难理清。如果统一,应该怎样来统一?可以一起坐下来把利益账算清楚,展开谈判。
能见:您怎么看俄乌战争对各国能源的影响,俄乌战争的本质又是什么?
何祚庥:经济学的基础是能量。能源问题是政治问题很重要的一个方面,能源问题是经济问题的核心。俄乌冲突的本质是能源问题。
这场战争不该打。不过,透过战争可以发现,即便欧洲这个新能源发展最快,也是积极性最高的区域,它的新能源发展也是远远不够的。
我们要站在更高的观点看全球的能源问题,站在更高格局看待全人类的利益。


会议通知

由国家太阳能光热产业技术创新战略联盟、中国工程热物理学会、中国可再生能源学会、中国电机工程学会、首航高科能源技术股份有限公司共同主办,中国能源建设股份有限公司西北区域总部、中国电力工程顾问集团西北电力设计院有限公司、浙江可胜技术股份有限公司联合协办的2022中国太阳能热发电大会将于近期在敦煌举行。


大会筹备工作已就绪,超400人已经报名!主要议程安排包括:院士专家特邀报告、太阳能热发电与风光热综合可再生能源发电基地建设专题会议、太阳能热发电国家科技计划项目进展、“超临界CO₂太阳能热发电关键基础问题研究”项目2022年度学术研讨、太阳能聚光吸热技术、储换热技术、太阳能光热综合利用技术分论坛,太阳能热利用技术青年论坛,并组织参观首航高科敦煌100MW熔盐塔式和兰州大成敦煌50MW熔盐线性菲涅耳式两座光热示范电站。

鉴于目前全国新冠疫情防控形势复杂严峻,为切实保障参会人员的身体健康和安全,大会召开时间延期待定,但报名通道持续开放欢迎行业同仁积极报名参会,共同探讨以科技创新推进太阳能热发电产业化发展。点击【阅读原文】在线报名。


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